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1、第六讲 模糊PID控制器设计,参数自整定PID控制器 利用模糊控制规则在线对PID参数进行修改，就构成了参数自整定PID控制器。结构如下,工作原理：先PID的三个参数于误差e和误差变化率de之间的模糊关系，在运行时，通过检测e和de，根据模糊控制推理来在线改变PID的三个参数，以满足不同的e和de对控制器参数的要求，从而使系统有较好的动静性能。人们根据已有的设计经验，总结出Kp，Ki，Kd的自整定规律如下：（1）当|e|较大时，取较大的Kp和较小的Kd，以使系统响应加快，同时使Ki0，以避免过大超调。（2）当|e|中等时，取较大的Kp和较小的Ki，以使系统响应的稳态性好，同时使Kd取值适当以避
2、免在平衡点附近振荡。（3）当|e|较小时，取较大的Kp和较小的Ki，以使系统响应的稳态性好，同时使Kd取值适当以避免在平衡点附近振荡。,|e|和de取语言值为“大”，“中”，“小”,规则库如下|e|大，则KpKp1,Ki=0,Kd=0;|e|中 且|de|=大，则KpKp2,Ki=0,Kd=Kd2;|e|中 且|de|=中，则KpKp3,Ki=0,Kd=Kd3;|e|中 且|de|=小，则KpKp4,Ki=0,Kd=Kd4;|e|小，则KpKp5,Ki=Ki5,Kd=Kd5这里的 Kp1Kp5，Ki1Ki5，Kd1Kd5为按常规PID参数整定方法得到的数值。,模糊控制在MATLAB中的实现,设
3、计一模糊控制器使其超调量不超过1%，输出的上升时间0.3。步骤 1.确定e，de和u的论域 2.e，de和u语言变量的选取 3.规则的制定 4.推理方法的确定,假定被控对象的传递函数为：,1.根据系统实际情况，选择e，de和u的论域 e range:-1 1 de range:-0.1 0.1 u range:0 22.e，de和u语言变量的选取 e 8个：NB,NM,NS,NZ,PZ,PS,PM,PB de 7个：NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB U 7个：NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB,利用MATLAB的Toolbox工具,3.模糊规则确定,4.隐含和推理方法的制定,隐含采用 mamdani方法:max-min推理方法，即 min 方法去模糊方法：面积中心法。选择隶属函数的形式：三角型,MATLAB,0.1,1,-0.1,-1,0,2,也可以用viewsurf菜单命令看模糊控制器的输出量,Scope 2,Scope 1,Scope 3,
